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文档简介

隧道施工方法及工艺技术隧道工程SUIDAOGONGCHENG『第一章▎隧道施工方法『1▎传统矿山法『2▎新奥法『3▎新奥法的施工技术『4▎洞口段及明洞施工方法『5▎辅助施工方法『6▎特殊地质地段的施工方法『7▎钻爆开挖和装渣运输『8▎隧道支护施工『10▎隧道施工现场监控量测『9▎隧道掘进机施工『1▎传统矿山法

在传统的矿山法中,历史上形成的变化方案很多,其中包括全断面法、台阶法、侧壁导坑法等。鉴于我国隧道施工中已很少采用传统矿山法,仅介绍其中具有代表性的上下导坑先拱后墙法和下导坑先拱后墙法。『1.1▎上下导坑先拱后墙法

是软弱地层中修筑隧道的一种基本的传统方法,也是我国以往修筑隧道采用的最广泛的方法之一,它主要用于不稳定的或稳定性较差的Ⅲ~Ⅳ级围岩。

施工顺序(图1):开挖下导坑1,并尽快架设木支撑;在下导坑开挖面后约30~50m处开挖上导坑2和架设木支撑,然后上导坑落底3;上、下导坑间开挖漏斗(见图中虚线所示),以便于上部开挖出碴。由上导坑向两侧开挖④(“扩大”),边开挖边架设扇形木支撑;在扇形支撑之间立拱架模板,灌注拱圈混凝土(Ⅴ),边灌注边顶替、拆除扇形支撑;开挖中层⑥(“落底”);左右错开,纵向跳跃开挖马口⑦、⑨,每个马口的纵向长度不宜超过拱圈灌注节长的一半;紧跟马口开挖后,立即架设边墙模板,由下而上灌注边墙混凝土Ⅷ、Ⅹ;挖水沟、铺底(在隧道底部铺设不小于10cm厚的混凝土)。

应说明的是,上导坑由2和3两部组成,这是因为当在软弱地层中施工时,由于木支撑难以及时支护,往往拱顶围岩会有较大的下沉,所以必须留足沉落量(20~50cm),这就导致上导坑开挖高度较高,使得工人施工很不方便,故一般分为上、下两部开挖。图1上下导坑先拱后墙法下导坑上导坑上导坑落底扩大立模板,灌浇混凝土养生7-10d挖中层挖马口砌边墙

优点:在拱圈保护下进行拱下作业,施工安全;工作面多,便于拉开工序和安排较多的劳力,加快施工进度;当地质发生变化时,改变施工方法容易。

缺点:开挖两个导坑增加工程造价;开挖马口时施工干扰大;衬砌整体性差;工序多,不便于施工管理。16344279ⅦⅤX123467Ⅶ9XV5015~2015~2015~2015~2020~1015~2020~50开挖两个导坑增加工程造价;开挖马口时施工干扰大;衬砌整体性差;工序多,不便于施工管理。优点在拱圈保护下进行拱下作业,施工安全;工作面多,便于拉开工序和安排较多的劳力,加快施工进度;当地质发生变化时,改变施工方法容易。缺点上下导坑法『1.2▎下导坑先拱后墙法

下导坑先拱后墙法主要用于Ⅱ~Ⅲ级围岩。施工顺序如图2:以下导坑领先,2、3、4部开挖完成时,断面如蘑菇形,以后步骤与上下坑先拱后墙法相同。图2下导坑先拱后墙法

下导坑先拱后墙法有出渣方便,施工安全的优点。缺点是:消耗的木材钢轨较多,棚架易因爆破受损,挖马口还影响施工进度,衬砌的整体性也差。Ⅶ6Ⅴ下导坑30~5011Ⅶ6443210~1510~15拉槽挑顶50~6040~5010~15扩大灌拱挖马口砌边墙3246Ⅴ『2▎新奥法『2.1▎新奥法名称由来与产生的历史背景

新奥法的全称是新奥地利隧道工程方法,即NewAustrianTunnelingMethod,缩写为NATM,是由奥地利学者L.V.Rabcewiez、L.Muller等教授创建于上世纪五十年代,在1963年正式命名为新奥地利隧道工程方法。它的产生是基于以下背景:(1)锚杆支护在20世纪初出现(2)喷射混凝土机在20世纪40年代末研制成功(3)岩石力学的理论发展为新奥法提供了科学依据『2.2▎新奥法的基本概念核心内容是充分发挥围岩的自承能力。对新奥法的误解新奥法以控制爆破(光面爆破、预裂爆破等)为开挖方法;以喷锚作为主要支护手段;通过监测控制围岩变形,动态修正设计参数和变动施工方法。把新奥法理解为隧道开挖与支护的方法误以为采用了锚喷支护就是新奥法对施工监控量测不够重视对新奥法正确认识新奥法是修建隧道一种基本理论,是包含设计于施工内容的隧道工程新概念。新奥法使用锚喷支护是为了达到保护围岩强度、控制围岩变形、实现发挥围者自承能力的目的。只有采用施工监控量测才能掌握围岩变形动态,做到控制变形。锚杆、喷射混凝土和施工量测是新奥法的三大要素。『2.3▎新奥法施工的要点

1)在隧道的整个支护体系中,围岩是承载结构的一部分,施工中要合理利用围岩的自承能力,保持围岩的稳定;

2)隧道开挖时,应尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度。

3)允许围岩有一定的变形,初期支护应尽量做成柔性的,以便与围岩紧密接触,共同变形和共同承载,充分围岩的自身承载作用。

4)洞室开挖后及时施作初期支护,封闭围岩表面,抑制围岩体的早期变形,待围岩稳定后,再进行二次衬砌,但遇软弱围岩特别是洞口段衬砌要紧跟。

5)隧道的几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构的计算条件,因此,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或椭圆形的),不产生突出的拐角,避免产生应力集中现象。同时,尽早使衬砌结构闭合(封底),以形成承载环;

6)对隧道周边进行位移收敛量测是施工过程中必不可少的一个重要环节,从现场量测反馈信息及时修改设计和施工方案。

7)对外层衬砌周围岩体的渗水,要通过足够的“排堵措施”予以解决,如在两层衬砌之间设置中间防水层等。『2.4▎新奥法施工方法1.全断面法

全断面法全称为“全断面一次开挖法”,即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法,如图3所示。

全断面法常适用于Ⅰ~Ⅲ级硬岩的石质隧道,可采用深孔爆破施工。1-全断面开挖;2-锚喷支护;3-模筑混凝土掘进方向231231图3全断面施工方法

优点:较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,提高施工速度,工序少,干扰少,便于施工组织与管理,采用深孔爆破时,可加快掘进速度,对围岩的震动次数较少,有利于围岩稳定。

缺点:是由于开挖面较大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大,要求施工单位有较强的开挖、出渣与运输及支护能力,采用深孔爆破时,产生的爆破震动较大,对钻爆设计和控制爆破作业要求较高。①用钻孔台车钻眼,然后装药、联接导火线;②退出钻孔台车,引爆炸药,开挖出整个隧道断面;③排除危石;④喷射拱圈混凝土,必要时安设拱部锚杆;⑤用装碴机将石碴装入运输车辆,运出洞外;⑥喷射边墙混凝土,必要时安设边墙锚杆;⑦根据需要可喷第二层混凝土和隧道底部混凝土;⑧开始下一轮循环;⑨通过量测判断围岩和初期支护的变形,待基本稳定后,施作二次模注混凝土衬砌。全断面施工工序1)

加强对开挖面前方的工程地质和水文地质的调查。2)

各工序机械设备要配套。3)

加强各种辅助施工方法的设计和施工检查。4)

重视和加强对施工操作人员的技术培训。5)

在选择支护类型时,应优先考虑锚杆和喷射混凝土、挂网、拱架等支护型式。全断面施工注意问题2.台阶法

是新奥法中适用性最广的施工方法,多适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩中。它将断面分成上半断面和下半断面两部分分别进行开挖,如图4所示,随着台阶长度的调整,它几乎可以用于所有的地层。根据台阶的长度,它有长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种方式。1—上半部开挖2—拱部喷锚支护3—

拱部衬砌4—下半部中央部开挖5—

边墙部开挖6—边墙部喷锚支护及衬砌2614553图4台阶施工方法1)长台阶法如图5a,上、下开挖断面相距较远,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞宽。施工时,上、下部可配备同类机械进行平行作业。当机械不足时也可用一套机械设备交替作业,即在上半断面开挖一个进尺,然后再在下断面开挖一个进尺。当隧道长度较短时,亦可先将上半断面全部挖通后,再进行下半断面施工,习惯上又称为“半断面法”。

(2)短台阶法如图5b,这种方法也是分成上下两个断面开挖,两个断面相距较近,一般上台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞宽,或5~50m,上下断面基本上可以采用平行作业,其作业顺序和长台阶法相同。短台阶法能缩短支护结构闭合的时间,改善初期支护的受力条件,当遇到软弱围岩时需慎重考虑,必要时应采用辅助施工措施稳定开挖工作面,以保证施工安全。图5台阶法掘进方向掘进方向B21B2<B>(1~1.5)B12212B1a)>5B112掘进方向b)c)a)长台阶法b)短台阶法c)超短台阶法(3)超短台阶法如图5c,这是一种适于在软弱地层中开挖的施工方法,一般在膨胀性围岩及土质地层中采用。为了尽快形成初期闭合支护以稳定围岩,上下台阶之间的距离进一步缩短,上台阶仅超前3~5m,不能平行作业,只能采用交替作业,因而施工进度会受到很大的影响。在软弱围岩中采用超短台阶法施工时应特别注意开挖工作面的稳定性,必要时可对围岩采用预加固或预支护措施,如向围岩中注浆或打入超前水平小导管等。

台阶法优点:开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度,有利于稳定,上部开挖支护后,下部作业较安全。

缺点:上下部作业互相干扰,台阶开挖会增加对围岩的扰动次数等。1)

台阶数不宜过多,台阶长度要适当,一般以一个台阶垂直开挖到底,保持平台长2.5m~3m为好。2)

个别破碎地段可配合喷锚支护和挂网施工。3)

上部开挖时,因临空面较大,易使爆破面渣块较大,不利于装渣,应适当密布中小炮孔。3)

采用台阶法开挖关键问题是台阶的划分形式。台阶划分要求做到爆破后渣量较大,钻孔作业面与出渣运输干扰少。台阶法注意问题3.分部开挖法(1)台阶分部开挖法又称环形开挖留核心土法,适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段。上部留核心土可以支挡开挖工作面,增强开挖工作面的稳定,施工安全性较好。一般环形开挖进尺为0.5m~1.0m,不宜过长,上下台阶可用单臂掘进机开挖,开挖和支护顺序如图6所示。掘进方向7541327126453图6台阶分部开挖法1—上弧形导坑开挖2—拱部喷锚支护3—拱部衬砌4—中核开挖5—下部开挖6—边墙部喷锚支护及衬砌7—灌筑仰拱

优点:与超短台阶法相比,台阶的长度可以加长,相当于短台阶法的台阶长度,减少了上下台阶的施工干扰,施工速度可加快。而且较侧臂导坑法的机械化程度高。

缺点:开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多,支护结构形成全断面封闭的时间长,将可能使围岩变形增大,需要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。(2)单侧壁导腔坑法适用于围贺岩稳定性平较差(如涛软弱松散宵围岩),遗隧道跨度蹦较大,地厉表沉陷难蜜于控制地微段。该法档确定侧壁懒导坑的尺匠寸很重要聚,一般侧劫壁导坑的肯宽度不宜芬超过0.5倍洞宽胸,高度简以到起怒拱线为乳宜,导通坑可分债二71583426掘进方嗓向743132图7单侧壁尸导坑法1—侧壁导窝坑开挖2—侧壁导坑旅锚喷支护鹿及设置中蕉壁墙临时珍支撑3—后行部分偏上台阶开膨挖4—后行部踩分下台葵阶开挖5—后行部味分喷锚寇支护6—拆除中壁台墙7—灌筑仰拱8—灌筑洞周柱衬砌次开挖和腔支护,不菌需要架设撤工作平台潜,人工架景立钢支撑庸也较方便跪,开挖和裤支护顺序端如图7所示。优点:是通过嚷形成闭进合支护劫的侧导切坑将隧刃道断面头的跨度脊一分为励二,有遗效地避素免了大塘跨度开脏挖造成垮的不利踩影响,即明显地计提高了闪围岩的漫稳定性例。缺点:是因为撕要施作镜侧壁导胳坑的内辨侧支护吸,随后唤又要拆祝除,增共加了工摩程造价抖。(3)双侧壁崭导坑法又称眼死镜工法羡,适用于在忌软弱围岩逝中,当隧道惯跨度更大采(如三车头道公路隧纽奉道等)或列因环境要劫求,且要自求严格控窜制地表沉剃陷地段饲。开挖和支伟护顺序如扇图8所示。导坑尺昂寸拟定件的原则鸦同单侧付壁导坑第法,但及宽度不扣宜超过蒙断面最典大跨度的1/3。左、右街侧导坑应洒错开开挖朗,以避免芹在同一断画面上同时萄开挖而不利互于围岩垂稳定。231347掘进方向64385172612图8双侧壁马导坑法1—侧壁导蹲坑开挖2—侧壁导坑鲜锚喷支护煌及设置中念壁墙临时府支撑3—后行部获分上台粱阶开挖4—后行部笔分下台眠阶开挖5—后行部服分喷锚态支护6—拆除中壁象墙7—灌筑仰拱8—灌筑洞陪周衬砌双侧壁驾导坑法冶虽然开祥挖断面惹分块多奋一点,这对围岩蹲的扰动册次数增拥加,且封初期支挑护全断迈面闭合撤的时间遍延长,臣但每个劈燕分块都跑是在开辉挖后立桌即各自麦闭合的兴,所以奏在施工侨期间变文形几乎狂不发展熄。该法效施工安区全,但坊进度慢扯,成本炒高。(4)其他施工它方法中隔墙唉法(简称“CD”法)和交叉中催隔墙法(简称“CRD”法)是僵两种适用于软弱地璃层的施工方丸法,特别蜂是对于控渠制地表沉雀陷有很好找的效果,孙一般主要辜用于城市甩地下铁道狸施工中,乓因其造价卖高,故在驴山岭隧道行中很少采购用,但在响特殊情形屈中,也可师采用,如误膨胀土地注层。『2.5▎新奥法尚施工中炼可能发稍生的问第题及处理措施新奥法正施工的挖基本原扑则:是根据围原岩性质侨允许产幕生适量舌的变形师,但又睁不使围烦岩松动船失稳。根据实紫践经验,夸将新奥法敢中经常出祸观的一些愁异常现象勾及应采取稳的措施列翅于表6-1中。1.全断面开挖2.超前预裂爆破、切缝等释放能量1.瓦斯检测并进行稀释2.注水

瓦斯或岩爆1.缩短掘进长度,尽快闭合支护2.改变施工方法1.增补锚杆(根数、直径、密度)2.改变锚杆型号或类型(如将砂浆锚杆改为中空锚杆)

锚杆轴力增大,垫板松弛或锚杆断裂。1.挂钢筋网2.打局部锚杆3.设置系统锚杆开挖后尽快喷射混凝土,并适当加厚喷层或封闭支护。

喷混凝土层出现明显裂缝、脱离甚至塌落1.缩短掘进长度2.预加固地层3.改变施工方法1.加厚底脚处的喷射混凝土,增加支撑面积。2.尽快施作仰拱,形成闭合支护

地基承载力不足,下沉增大或产生底鼓。1.加强排水措施(井点降水等)2.注浆止水3.改变施工方法1.加速混凝土硬化(增加速凝剂等)2.喷射混凝土前作好排水3.设置钢筋网,或将钢筋网格加密。

开挖面出现涌水或涌水量增加1.加钢支撑2.预支护围岩3.改变施工方法立即施喷混凝土和打锚杆开挖面顶部出现掉块1.缩小开挖断面,改变施工方法。2.预支护围岩(打超前导管等)3.必要时设置钢支撑1.缩短掘进长度,保留核心土2.向掌子面或隧底喷射混凝土,形成封闭支护

净空位移量增大,位移速率变快,掌子面变得不稳定措施B措施A施工中现象表6-1施工中的衬现象及处血理措施注:A指进行比友较简单的杰改变就可伶解决问题肌的措施;B指包括顿需要改肆变支护为方法等诵比较大脖的变动哑才能解滤决问题陪的措施冶。『2.5▎新奥法益与传统艘矿山法家的区别新奥法与肌传统矿山输法的基本争施工程序卫看上去大咽致相同,游但实际上宏对隧道结伪构产生的航效果却截沉然不同。牙现将二者牧的主要区杰别列于表6-2。分块较多分块较少施工方法无必须采用量测可采用必须采用控制爆破不强调强调闭合支护单层模注混凝土衬砌复合式衬砌永久支护木支撑为主、钢支撑喷锚支护临时支护支护传统矿山法新奥法开挖方法表6-2传统矿山祖法与新奥佣法施工的畏区别『3▎新奥法公的施工衣技术『3.1▎新奥法施盈工程序否修改施工树方案改变开牛挖步骤然、顺序修正支护毒参数是确定施歉工方法施工准备开挖现场监程控量测初期支卵护防水层二次衬砌竣工采用新奥盟法施工的积隧道,施会工时应视幻玉其规模、氏地质条件元以及安全陡合理施工假的要求,绵充分利用将现场量测垫信息指导龄施工,根荡据已建立低的量测管稼理基准,坦对隧道的另施工方法茶、断面开玻挖步骤及脚顺序、初距期支护的面参数等进来行合理调坝整。其主蛮要施工程片序如图9所示。图9新奥法污施工程贩序是否符合侄管理基准『3.2▎新奥法施浩工基本原苹则少扰动新奥法猜施工基央本原则早支护勤量测紧封闭在进行材隧道开西挖时,仍要尽量脸减少对污围岩的搜扰动次列数、扰个动强度时、扰动打范围和谈扰动持貌续时间辰;是指开慈挖后及肿时施作艘初期喷惹锚支护谦,使围杆岩的变拒形进入往受控制冻状态;指以直观户、可靠的廉量测方法寻和量测数柴据来准确称评价围岩岁的稳定状何态,或判役断其动态聚发展趋势孤,以便及袍时调整支捞护形式和霞开挖方法画,确保施准工得以安钢全和顺利壮地进行;指要尽胸快形成路对围岩摇的封闭遵形支护扔,这样莫做可以蜂有效控存制围岩壳变形,畏使得支掀护和围慕岩共同炒进入良唤好的工碍作状态撑。『3.3▎锚杆1.锚杆的支迁护效应是利用俩金属或透其他高厌抗拉性售能的材株料制作斑的一种科杆状构柔件。使脱用机械馅装置、庄粘结介木质,将吗其安设荐在地下近工程的茶围岩或候其他工熄程体中遇,形成蓝能承受午荷载,都阻止围料岩变形攻的锚杆涂支护冰。把隧道腰洞壁附妙近具有背裂隙、废节理的堡不稳定犯岩体,戒用锚杆莲固定在虫深层的阴坚固稳麻定的岩垫体上,女将不稳纵定岩体棚的重量屈传递给率深层坚饥固岩体触承担,畜起到悬傲吊效应痰,如图10所示。(1)悬吊效呀应图10悬吊效辫应图(2)组合梁效斩应锚杆可陕将若干驱层层状光岩体串每联在一陆起,增膏大层间旨的摩阻孔力形成当组合梁堪效应,扁如图11所示。图11组合梁效寒应图(3)加固梁旺效应按一定间弦距在隧道溉周边呈放糖射状布置霸的成组锚叫杆(或称系邻统锚杆),可使茧一定厚专度范围扒内有节梳理、裂第隙的破疏裂岩体抢或软弱徒岩体紧艰压在一差起形成鞋连续压翁缩带。别这种加尸固效应辆在使用仅预应力数锚杆时龙显得十数分明显贫,如图12所示。在巨锚杆预张北应力P的作用救下,每识根锚杆述周围都缩慧形成一个两霉头呈圆嚷锥形的河筒状压免缩区,搜各锚杆治所形成棕的压缩执区彼此僚搭接,燥形成锚杆一条厚睬度为W的均匀压盖缩带。在提均匀压缩妨带中产生蔬了径向压轿应力sr,给压盒缩外的凝围岩提搞供了径睬向支护蝇抗力,砍使围岩柄接近于绘三向受旦力状态峰,增加困了围岩套的稳定开性。图12加固效应2.锚杆的凤种类锚杆须具臭备的两个凶基本条件炭:①受力悦后产生变熟形,且其然本身不受咸破坏;②黎与围岩保溉持紧密接辈触。锚杆间必松动带拱效应0r+Lr0θσrσWDD1)全长粘结棋型锚杆,包括姑普通水旦泥砂浆测锚杆、缎早强水赤泥砂浆弊锚杆、较树脂锚敏杆、水脆泥卷锚讨杆、中较空注浆锋锚杆和桑自钻式捧注浆锚穴杆等。2)端头锚固述型锚杆,包括机策械锚固锚稠杆、树脂雕锚固锚杆罚、快硬水酷泥端头锚丧杆等。3)摩擦型炕锚杆包括缝棍管锚杆包、楔管驴锚杆、葱水胀锚铁杆等。4)预应力锚芝杆和自钻锚杆等。锚杆种坐类3.锚杆的哑布置和妖质量检凯查锚杆的领布置分欲为局部布置和系统布悲置。局部遥布置主腊要用在平坚硬而除裂隙发巴育或有地潜在龟原裂及节骗理的围评岩,重孙点加固升不稳定棉块体。贵锚杆局挎部布置脏时,拱票腰以上膊部位锚售杆方向碗应有利室于锚杆侄的受拉盐,拱腰穿以下及很边墙部骆位锚杆校宜逆向冒不稳定挨岩块滑穷动方向誉。系统公布置的废锚杆应制用在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩因条件下扇,并符旅合下列嘴规定:1)锚杆一般灭应沿隧道夸周边径向粘布置,当家结构面或峡岩层层面嫩明显时,鞋应与岩体蜜主结构面耕或岩层层司面呈大角亭度布置。2)锚杆应按往矩形排列牙或梅花形纵排列。3)锚杆间距前不得大于1.5m。间距较小时,鞋可采用长华短锚杆交域错布置。4)两车道隧储道系统锚市杆长度世一般不篇小于2.0m,三车埋道隧道寺系统锚让杆长度央一般不枪小于2.5林m。锚杆质哀量检查虑,包括长度、掩间距、析角度、瞒方向、缴抗拔力等。其中主要是抗窃拔力试验,对于企重要工盗程可增劝加灌浆虏密度试泪验。『3.4▎钢拱架在围岩幕条件较阿差地段翻或地面诸沉降有隔严格限埋制时,雾应在初吓期支护贴内增设俊钢拱架旷。常用匪的钢拱较架有:钢筋格栅责拱架、工字形援型钢拱桌架、U形型钢拱剪架和H形型钢园拱架。1)钢拱架才支护必悔须有足户够的刚吃度和强息度,能竖够承受吸隧道施贴工期间必可能出勇现的荷夺载。2)钢拱架支塞护间距宜为0.5~1.5痛m。钢拱架帜应分节制盖作,节段忆与节段之友间通过钢通板用螺栓毯连接或焊哨接。3)采用钢拱厌架支护的掠地段连续跨使用钢拱征架的数量不小供于3榀;钢角拱架支蠢护榀与汁榀之间获必须用避直径18~22mm的钢筋柳连接,焰连接筋骆的间距款不大于1m,并在钢燥拱架支护城内缘、外缘味交错不悉置。4)钢拱架器与围岩另之间混碎凝土保常护层厚院度不应小于40mm;临空形一侧的刃混凝土挎保护层欧厚度不宾应小于20mm。『3.5▎喷射混犬凝土1.喷射混忠凝土的气特点喷射混凝避土是用喷辩射机把渗信有速凝剂隆的粗细骨输料混凝土裹以适当的师压力,高姥速喷射到郊隧道岩壁笛表面凝结正而成的混插凝土。由隐于混凝土舍颗粒在高验速度喷射老的猛烈冲龙击下,混点凝土被连屈续地捣固织和压实,枯具有密实崭的结构和集较好的物习理力学性称能。喷射值混凝土具济有充填裂针隙加固郊围岩、封闭围岩拔壁面防止抢风化和喷射混凝隙土与围岩获组成共同丢承载体系等特点。喷射混凝渴土与普通墓模筑混凝勿土比较有雨如下优越目性:1)喷射混凝竖土致密,煤早期强度渴高,可与置围岩牢固业粘结形成药整体,改亲传统模筑分混凝土的腿消极支护脂为积极支磁护,且薄介层柔性喷悬射混凝土甘与围岩能烫够共同变懒形,从而虽减少作用咸在支护结折构上的压烧力;2)能及时任支护,峰有效地豆控制围撒岩的有鸭害变形鸽,有利币于安全蹄施工;3)不用模侦板、拱洞架,节炕省大量王钢木材递料,相悼应的降纺低了隧原道工程鹊的造价薪;施工致工艺简岭单,操优作方便临,机械霉化程度值高,减阴轻劳动勿强度,重提高施煮工效率贺。2.喷射混冻凝土的谁喷射方伤式(1)干喷将砂、冤石、水遮泥按一视定比例轨干拌均播匀投入究喷射机锻,同时源加入速海凝剂,深用高压稠空气将播混合料避送到喷辰头,再顷在该处哥与高压勿水混合贤后以高幻玉速喷射夏到岩面争上。其湿工艺流秤程如图13所示。(2)潮喷将砂、石醋料预加水输,使其浸参润成潮湿盆状,再加潜水泥拌合懒均匀,从减而降低上傅料和喷射浆时的粉尘见,其工艺压流程同干牲喷。(3)湿喷用湿喷木机压送栗拌合好谦的混凝贱土,在糊喷头处肉添加液碗态速凝纯剂,再纺喷到岩欢面上。蛇工艺流廊程如图14所示。细骨料粗骨料水泥搅拌机干式喷射机速凝剂压缩空气喷头水图13干喷、卫潮喷工仆艺流程细骨料粗骨料水泥搅拌机湿式喷射机速凝剂压缩空气喷头水外加剂图14湿喷工艺软流程3.喷射混淹凝土的惧材料及法其组成掺入速凝赚剂后凝结寨快、保水骆性好、早贴期强度增合加快、收鼻缩小。水泥喷射混凝户土的材料砂子石子速凝剂水应符合查普通混概凝土所税要求的乒用砂标洒准。采用坚蹲硬、耐塞久的卵括石或碎钳石。石读子的最泼大粒径分与混凝鱼土喷射骑机的输随料管直配径有关葵,一般轿不宜超工过管内冤径的1/3。加速混凝陈土的凝结反、硬化,额提高早期古强度;减宿少回弹量永;防止因低重力作用密而引起的圆流淌或脱顾落;增大廊一次喷射辆厚度,缩葡短分层喷停射的时间谦间隔。用水的要毛求与普通哪混凝土相猪同,水中唱不应含有耳影响水泥菠正常凝结所与硬化的拣有害杂质夺。(1)喷射混凝荷土的材料(2)喷射混敞凝土的孤配合比碧和水灰层比1)配合比指每1m3喷射混职凝土中水泥晋、砂子朵和石子歉的重量花比例。2)水灰比它也是影鸽响喷射混苹凝土地强趟度和其他表物理力学假性能的重堪要因素。希若水灰比返过小,不转仅料束分趋散,回弹昨量增多,校粉尘大,师而且喷层饲上会出现支干斑,砂忆窝等现象裕,影响喷拍射混凝土永的密实度狂。当水灰原比过大时潮,会造成磨喷层流淌押、滑移,祥甚至大片蹦坍落,影引响混凝土鼠强度。4.喷射混凝筛土的机械(具)设备喷射作业累的机械(具)设备主足要包括渠:混凝土侵喷射机、上料机、搅拌机、机械手、混凝土运主送搅拌车、混凝土喷瓶射三联机等。混凝土喷粪射机空压机搅拌机5.喷射混杰凝土的解施工工状艺(干式喷欢射)在喷射作晌业中要掌积握好几个碎问题:(1)风压、水戴压参考风生压与混尾合料水士平运送嫩长度(输料管长谨度)的简单关芹系初步选扁择风压,单一般要求蝴风源风压胡应稳定在0.4~0.6充5Mp死a才能在喷帅嘴处使风摘压稳定在0.1~0.25扮Mpa范围内。援若风压过雕小,则喷健射动能太副小,粗骨料复冲不进砂枝浆层而脱赚落;若风坏压过大,恢则喷射动盈能大,粗株骨料会碰差撞岩面而合回弹。为保证馒高压水份从水环摄孔眼中宇告诉射联出形成樱水雾,字使干拌丈合料充锦分湿润鼓水化,替水压要粥比风压高0.1~0.1柜5MP描a。一般规杠定喷射作蜡业区的系帽统水压应病大于0.4眠Mpa。(2)喷嘴与受卫喷岩面之兰间的距离隔和角度通常在喷验头上接一挠个直径为100伏mm长为0.8~1.0m的塑料拢片料管。它扁使水泥充渣分水化,替且喷射混郑凝土束集跃中及回弹牲石子不致抽伤害喷射嗓手。当风庸压适宜时产,喷嘴与合受喷岩面底之间的距旅离以0.8~1.2派m为宜。喷嘴与受未喷岩面的角度,缩慧一般应蜂垂直或览稍微向舌刚喷射盖过的混掩凝土部狐位倾斜朋(不大坊于10°),以使回弹便物收到喷恳射束的约仗束,抵消菜部分弹回驾的能量而猾减少回弹价量。喷射昼拱部时应砌沿径向喷字射。(3)一次喷射退的厚度及庆各喷层之应间间隔时虽间当喷层背较厚时扑需分层是喷射。虑一次喷芒射的厚反度应根昨据喷射碑效率、渗回弹损津失、混白凝土颗眯粒之间锋的凝聚皂力和喷壤层与受择喷面间跳的粘着传力等因处素确定最。(4)喷射分区辟与喷射顺努序为了减少茂喷射混凝五土因重力迁作用而引鹿起的滑动循或脱落现企象,喷射塑时应按照热分段、分鼠部、分块员、由下而建上,先边哭墙后拱墙话和拱腰,岸最后喷拱恋顶的原则克进行。喷射混倘凝土堵缸管问题骡的处理粗集料过所大;混合础料湿度过置大致使摩搂擦力增大滔;输料软佛管弯头过矛小及风压怒偏;司机腰操作不对乡丰,如先开阵马达后给碧风;混合已料未吹完舟就停风;区误开放气哄阀而停风炎等。喷射机司夹机立即关翁闭马达,弓随后关闭宰风源,喷乐射手将软劳管拉直,然后用手委锤敲击以简寻找堵管蚁处。当找椒到堵管部肺位后,可态将风压升蒸到0.3~0.4庄Mpa股(不超过0.5M比pa),并用液锤击堵终管部位琴,使其怖畅通。劳排出堵捏管时,喷嘴前方驶严禁站人吴,以免被亿喷伤。原因解决7.钢纤维芬喷射混名凝土工赔艺喷射混凝这土在抗拉厘、抗弯、毁抗裂、抗沾冲击性等嗽方面都存突在明显的兔不足,喷惑层开裂、液剥落时有枕发生,并碎导致落石唐、渗水等成一系列病停害。钢纤维喷脂射混凝土杂是指在喷隐射混凝土颜中加入一性定数量的敌钢纤维。大由于钢纤伶维均匀分剖布在混凝布土中,为贿混凝土提抗供了非连悠续性的微藏型配筋,临从而提高了疲材料的锤抗拉、粪抗弯、贫抗冲击通和耐磨淡性以及邪早期强嗓度、韧启性和延构展性,印并改善嫁了其他临物理力蚂学性能千。钢纤维仅喷射混摄凝土的肺物理力另学性能尺,受到栋钢纤维穴的形状走、长径启比、掺非入量及积在混凝携土中的鸭分布状卸态,排畜列方向锻等各种疏因素的迹影响。8.喷射混凝澡土的质量该检查为了确保环喷射混凝盼土的质量愁,应作如撑下几方面师检查:1)每批原弃材料进谣库(场),均用渠进行质钉量检查汽与验收受。2)喷射混凝六土强度检圆查。3)喷层与围笔岩粘结情剂况的检查茶。4)喷层厚佣度的检完查。『3.6▎复合式污衬砌复合式衬宅砌是由初期支护和二次衬暗砌及中间夹防滨水层组合伙而成的衬砌形捏式。复合寺式衬砌要惕以下规定采:1)初期脱支护宜兵采用锚堂喷支护,即由喷惠射泥土、肥锚杆、钢劝筋网和钢供拱架等支甚护形式单秒独或组合刘使用,锚韵杆支护宜缎采用全长撤粘结锚杆狼。2)二次卵衬砌宜顽采用模隶筑混凝拴土或模匆筑钢筋荣混凝土倦结构,衬砌题截面宜宽采用连绸接圆顺旁等厚衬虎砌断面责,仰拱泄厚度宜失与拱墙垮厚度相叨同。3)在确定突开挖断面践时,除应勉满足隧道蜻净空和结本构尺寸外机,还应考黄虑初期支钓护并预留闯适当的变迟形量。『4▎洞口段及耀明洞施工暂方法『4.1▎洞口段施知工方法1.洞口段的帅概念所谓“洞塌口段”,摩是指隧道终开挖可能霞给洞口地黎表造成不忧良影响(下沉、裙塌穴等)的洞口范翼围。一般敏情况下,茫可将洞口沿浅埋段划宪分为洞口袖段,见图15。图15洞口段汇的一般谎范围注:H为深浅喇埋分界巡寿处覆盖掉层厚度窑,约为2~2.5倍天然暑拱高度宽。隧道洞口杨工程主要喜包括边仰坝坡土石方偏、边仰坡裳防护、路脂堑挡护、赛洞门圬工偏、洞口排搅水系统、米洞口检查并设备安装赤和洞口段就洞身衬砌挑等。洞门痛结构一般揉在暗洞施匠工一段以宵后再做。止边仰坡防率护应及时拖作好。洞门位置明暗交奇界H明洞段暗洞段洞口段2.进洞方凝法洞口段粱施工中蹲最关键颂的工序隙就是进浑洞开挖辱。洞口补段施工蠢方法的杀确定取头决于诸请多因素秒,如地骂质条件盾、地形便条件、拣施工机巩具配备土情况、愈洞外相采邻建筑核的影响壶、隧道滔自身构裳造特点补等。其钓中最主要眼的是地姥质条件。(1).全断面室法进洞当洞口敞段围岩插为Ⅰ~Ⅱ级,地层乏条件良好盆时,一般桥可采用全胸断面直接押开挖进洞活,初始10m~20m区段的刑开挖,汗应将爆蝇破进尺益控制在2m~3m。洞口3m~5m区段可以傅挂网喷混腐凝土及设妹钢拱架予额以加强,含其余施工丛支护一般蜡采用素喷砌混凝土支鸽护,视情垦况也可在训拱部设置嘉局部锚杆民。(2).台阶法拜进洞当洞口段浅围岩为Ⅲ~Ⅳ级,地嘱层条件衣较好时品,可采载用台阶写法进洞蓝。爆破您进尺控福制在1.5m~2.5窑m。施工支射护采用系肾统锚杆和仔钢筋网喷废射混凝土任,必要时额设置钢拱架加强绿施工支护皱。(3).其它进夹洞方法当洞口舞段围岩暴为Ⅴ级劝及以上习,地层迎条件很惑差时,日还可考点虑采用环形开挖留核上心土法、侧壁导泼坑法或下导坑法等。开挖恰进尺应控槽制在1.0m以下,公宜采用神人工开子挖,必刊要时才搏采用弱示爆破。膨施工支侦护必须职紧贴开库挖工作其面,然递后才能穗进行开袍挖,随街挖随支竭。施工爷支护采俗用网喷泻混凝土外,系统轻锚杆;扭钢拱架宿纵向间身距为0.5~1.0m,必要践时可施念做临时饶仰拱。剧开挖完量毕后及糊早施作猴钢筋混改凝土衬靠砌。若洞口有元坍方、落锣石的威胁夸,或仰坡井不甚稳定始,还可用接长明洞的方式进盖洞。『4.2▎明洞施笼工方法1.先墙后拱俘法又称脸“全部址明挖先浑墙后拱卷法”,研如图16。适用于容埋深较阳浅,且胸按临时昂边坡开陶挖能暂旷时稳定消的对称凭式明洞降。图16明洞先动墙后拱鹅法图1-台阶1开挖2-台阶2开挖3-台阶3开挖4-灌注边墙5-灌注拱部优点:衬砌整店体性好堆,施工仪空间大棚,有利夸于施工爽。缺点:是土方景开挖量康大,刷顾坡较高暗。2.先拱后墙迷法当路堑平边坡较扔高、明唯洞埋置煎较深,砍或明洞葱位于松蔑软地层伍中,不投能明挖傅一挖到精底时(全部明挖居可能引起霉边坡坍塌),应采径用先拱芦后墙法君施工,义如图17。3213211:n1:m5454施工步骤:开挖拱焰部以上土铜石(挖至拱同脚),灌注夏拱圈,勤作外贴幸式防水宽层,进贫行初步虚回填,遥然后暗稠挖拱脚母以下土病石,灌邪注边墙然,故又青称明拱探暗墙法枝。优点:土石方菠开挖量归较小,码刷坡较芒低。缺点:衬砌整体悦性较差,躺边墙的施嚷工空间窄趁小,防水持层施作不墙方便。图17明洞先拱渐后墙法1-上台阶开歼挖2-灌注拱部3-下台阶中闪央开挖4-左侧马腊口开挖5-灌注左绒侧边墙6-右侧马口框开挖7-灌注右忠侧边墙641:m12357『5▎辅助施工挑方法预留核心层土喷射混凝佳土封闭开迈挖工作面超前锚杆(亦可用熄小钢管)管棚临时仰拱喉封底。预支护营措施辅助施尤工方法预加固扒措施预注浆蚁加固地巩层地表喷锚辆预加固超前小沉导管注段浆等预支护与渣预加固双娱重作用『5.1▎超前锚杆在隧道开知挖之前,医在开挖面执的拱部一杯定范围内薪,沿隧道丢断面的周臣边,向地发层内打入锣一排纵向前锚杆(或小钢管),通过锚陷杆对围岩毫的加固作耗用,形成静超前于工洞作面的围吉岩加固棚绸,在此棚作的保护下倾进行开挖荣。开挖一霉个进尺后忽,再打入彻一排纵向队锚杆,再香掘进,如奴此往复推倍进,如图18所示。图18超前锚杆守设置方式超前锚杆勤设计遵循征的原则:1)超前锚杆祝设置范围棉,对于拱菌部宜为隧蛋道拱部外膛弧全长的1/6~1/2。2)锚杆长买度定为3~5m,拱部超圆前锚杆纵膝向两排之坑间应有1m以上的待水平搭奇接段;饿锚杆间浊距,Ⅳ级围岩勺定为40~60c里m,Ⅴ级围岩喉宜为30~50cm。3)充填砂消浆宜采框用早强浩砂浆,牙其强度俊等级不势应低于M20。超前锚拿杆主要闪适用于资土砂质均地层、克膨胀性肃地层、顶裂隙发蹦育的岩晓体以及范断层破副碎带等胀,其设最计参数辈见表6-3。5°~10旗°5°~1广0°30~5凤03~53220~2呀5Ⅴ5°~1扭0°5°~1晃0°40~物603~53218~2精2Ⅳ小钢管锚杆外插角环向间距(cm)锚杆、数小钢管箱长度(m)小钢管介直径(mm窑)锚杆直径(mm)围岩级别表6-3超前锚纲杆、超睬前小钢沉管设计先参数注:1.外插角雷指锚杆睡或小钢纽奉管与隧迈道纵向享开挖轮赠廓线的肌夹角。2.锚杆或叙小钢管的仪长度应与联实际掘进录循环长度恒一起考虑汗。3.中空锚写杆目前的着最小直径积为25m豪m。『5.2▎管棚当隧道位秩于松软地朋层、遇到偿塌方、浅嗽埋隧道,龟要求限制惭地表沉陷梳量,或很县差的地质助条件下进仿洞时,均尝可采用管您棚预支护雀。在所有争的预支护句措施中,撇它是支护富能力最强烫大的,但课其施工技绘术也较复陕杂,造价无较高。设博置方式如图19。图19管棚设置模方式钢拱架1°~2°钢管(φ7宵0~180字)钢管(φ70~180裹)纵向连改接钢筋钢管构造皱如图20,管壁旦上须留骨注浆孔间,孔径术为10~16mm,孔眼间虏距为100~200m终m,呈梅宴花形布她置。钢尿管注浆限有两种械方式,伐一种是除通过管此壁上的注浆茂管向地层繁内注浆,糊另一种主政要是为了让增加钢管尘刚度,向叨钢管内注封入混凝土饲。图20管棚钢藏管构造f70~f180200200100100100100钢管注浆孔钢筋笼f10~f16注浆孔管棚设辈计遵循独的原则役:1)管棚的形贤状和导管改的布置应艘根据隧道同开挖面的模形状选择鞋。2)导管环跪向间距晋应根据赢地层性衰质、地年层压力促、导管角设置部秆位、钻找孔机具妥和隧道召开挖文堂式等条期件确定,一般占为30~50c掏m,纵向统两组管饿棚间应往有不小指于3.0馒m的水平搭闸接长度。3)导管宜镜选用热宴轧无缝刘钢管,外径宜挂为80~180m望m,长度为10~45m分段安袖装时,扫分段长4~6m,前后丢两段管粪子之间揪用丝扣磁连接或基焊接,剧连接的绘长度为10~45m。4)导管上质的注浆根孔孔径皇宜为10~16mm,间距罩宜为15~20c余m,呈梅花传形布置。5)当需增加罚管棚钢架粒支护的刚酱度时,可爆在钢管内水注入水泥添砂浆。6)在护拱策上沿隧洞道开挖轮哄廓线纵似向钻设缸的管棚闸孔不得舍侵入隧俊道开挖污轮廓线跨,孔深止设计宜轰为10~45m。护拱的基肝础应放在劝稳定的基禾础上。『5.3▎超前小导侍管注浆超前小发导管注设浆也是粗一种广厌泛使用课的辅助偶施工措放施,它斥往往与绍钢拱架循一起设驳置。设荒置方式俱如图21所示。小导令管注浆庆属渗入申性注浆劈燕,虽然体钢管本缠身的支节护能力耗不如管振棚,但威其注浆凉加固地拜层的效孟果比管捧棚好。棵它适用报于较干劈燕燥的砂歇土层、访砂卵(砾)石层、断祝层破碎带洽、软弱围纯岩浅埋段舞。图21超前小导登管设置方茎式小导管(钢管)纵向连末接筋钢拱架10°~15°小导管(f38~f42)超前小录导管设立计遵循刑的原则致为:1)小导管姐宜采用直径42~50mm的无缝各钢管,红长度宜为3~5m。2)小导管射前部注浆孔孔私径宜为6~8mm,间距炉宜为10~20cm,呈梅首花形布很置,尾勺部长度牲不小于30cm。3)小导管环死向设置间距可为20~50cm,外插角10°~30°,两小咐导管间抽纵向水荣平搭接喇长度不各小于100c踩m。4)小导管应板与钢拱架摆组成支护骑系统。超前小导互管支护刚抗度和预支敌护效果均大于垂超前锚传杆,如谢图22。在开挖冬掘进之前挨,先用喷仙射混凝土努将开挖面商和5m范围内的庸隧道围岩班壁面封闭苦,然后沿碧拱部周边罗一定范围籍打入小导浪管,导管望的外插角乞宜控制在10~15°。小导嫩管插入着钻孔后交应外露怜一定长摄度(约20c台m),以便钓连接注壳浆管。筋两组小笑导管前尚后纵向配搭接长协度不小烟于1m。导管的岗尾部通常从格栅察钢拱架仪的腹部胆穿过并尺与钢拱轨架焊接瓶牢固,摘共同组臭成预支境护系统愚。图21超前小谢导管钢德管构造小导管钞注浆以容加固围漠岩为主妇,因此吓通常压热注水泥芦砂浆,最水灰比丈为0.5~士1.0。当岩体担破碎,围切岩止浆效断果不好时洽,亦可采冠用水泥~镰水玻璃双院液注浆。注浆以后塑应进行效许果检查,荣可以用地草质钻取注倘浆后的岩滤芯检查,益也可以用厉声波探测旧仪测量岩丢体声波速兆度,判断残注浆效果附。检查结阿果如未达防到要求,均应进行补陪孔注浆。f37~42钢管锥头注浆孔预留止瞧浆段铁箍≥30c林m注浆孔管壁梅报花型布场置注浆『5.4▎预注浆加则固地层在开挖崖之前,府先往地届层中注棋浆以加懂固围岩刻。超前钻稻孔注浆芽加固注浆加固臭地层的灌此注管一般扶采用带孔足眼的焊接爱钢管或无灿缝钢管,贿为了防止名浆液反流码,要堵塞霜钻孔壁与思灌注管之匠间的孔隙抵,常用的口堵塞方式衔有两种,妹一种是普所通堵塞,悼就是用铅创丝、木楔继等材料在捕注浆孔口株将缝隙堵姐死,它适喊用于浅孔必注浆;另久一种是专皂用的止浆付塞,用橡脑胶制作,呼套在注浆瓦管上,靠漫注浆压力虎使其挤紧浅孔壁来止祖浆,这种蛇方法多用喊于深孔注翁浆。地表注浆套加固预注浆加顺固地层『5.5▎地表锚喷仁预加固在浅埋旨洞口地蛇段,由你于覆盖赶层较薄的,可能差会形成罪边挖边凡塌的局斜面,使司得进洞惯困难;章在偏压想洞口段鸽,往往毯一侧边狱坡开挖展过高,权形成不驱稳定边怪坡,危愁及施工驼和运营谨。在这嘉样的情拍况下,蒜可采用偶地表锚艘喷加固弓。通过禁对地表妥的预加住固,可敞以使得鲜进洞顺停利进行邀,也可汽以为改裂变坡率俱创造条乎件。(1)洞口边仰快坡表层预里加固先按设计服坡度刷坡渠,然后沿携坡面喷射供混凝土,醉必要时加弯设钢筋网词。适用于鸭松软砂土车质地层坡趣面的加固解,可防止它表层的剥辛落和滑塌旬。(2)洞门上当方陡坎糠加固和益仰坡加爆固如图23所示,洞门残上方陡坎垮系指洞门每端墙施工泽前,衬砌强拱顶外缘离至仰坡坡哀脚的陡立灵壁面。如萍果岩体较怖软弱,可慕往陡坎中慢水平打入魔锚杆(或小导购管),锚杆新布置宽跌度以隧拦道洞宽挨为准,掌并喷射许混凝土铸将陡坎患面封闭胀,必要同时加设沾钢筋网窑。图23洞口上方抛陡坎加固(2)洞口浅埋企段预加固当洞口德自然坡祖面较平攻缓,围时岩软弱窜,隧道波覆盖层柴浅,洞舰口开挖永后地层作不能自足稳时,交以锚杆身加固为剃主,最足好能将考锚杆伸放至衬砌笛拱圈外捐缘的设添计位置振,以增夹加锚杆待锁固围书岩的能芬力。地表锚喷控预加固喷射混凝仍土厚度一尚般为5~10cm,锚杆赛常用20锰硅螺纹做钢筋,直乱径16~22cm,长度泡一般为3~6m,或依具雾体情况而种定,钢筋靠网用A3钢筋,扣直径6~8mm,编扎刺成40c墨m×4汗0cm的网格,蚀焊接于锚坟杆地表出徐露端。『6▎特殊地质烟地段施工折方法特殊地质畏地段是指膨胀地层玻、软弱黄沫土层、塌阅方、岩溶渣、岩爆、矩流砂、高枕地温、瓦地斯等地层榨。特殊地违质地段昼隧道,栏由于岩估层的地折质条件抚成因复密杂,地谊质条件图具有突题变性,络事故具兆有突发疗性,对粒隧道施系工的危乳害极大拾。因此舅除了应分遵守一缠般技术珠要求外燃,还应吃采取针仁对性较同强的辅想助施工敲方法。『1▎膨胀性围爆岩1.膨胀性拌围岩的滴特性隧道开挖怠不久,常弦见到围岩峡因开挖而溉产生变形乞,或者因夕浸水而膨原胀,或因沸风化而开络裂等现象嫩。隧道的挖顶部及两影侧向内挤愚入,底部往鼓起,随竖着时间的标推移,会宿出现支撑刑破坏、衬铺砌变形。膨胀土围妄岩常常具有明茧显的塑蛇性流变适特性,开挖同后将产皇生较大雪的塑性蜓变形。跟隧道施解工开挖浆过程中槐,常有秤初期围创岩变形抄大,发红展速度驰快等现凭象。膨办胀土围册岩因吸题水而膨咸胀,失岂水而收晚缩,都弄将破坏杏围岩的虫稳定性晌。2.膨胀土队围岩对票隧道施盒工的危晓害由于膨胀便土围岩的书特殊工程粥地质性质麦及其围岩元压力特性劣,使隧道嗓存在普遍巴开裂、内何挤,甚至江局部坍塌钳等变形现殿象。膨胀攀土隧道围骄岩变形常落具有速度快、破坏性像大、延续时间害长和整治较困吐难等特点。施工中魔常见出隔现围岩授裂缝、浮隧道下脊沉、围缓岩膨胀抢突出和遇坍塌、栽底鼓以许及衬砌燃变形和欣破坏等踩现象。3.隧道在堡膨胀土拼围岩中膝的施工业要点(1)加强对围蜘岩压力及运流变的调筑查和量测在施工洽过程中商,除了午位移量殊测外,冬还应对瞎围岩压哄力及其眯流变情妙况进行命充分的气调查和妹量测,浓分析其众变化规帐律。对糟地下水浪亦应探最明分布劳范围及筹规律,柔了解水枣对施工跳的影响音程度,谜以便根伴据围岩宅动态采事取相应职的施工店措施。(2)合理选寨择施工砖方法在膨胀土两隧道中常摄用的施工烛方法有:短台阶败或超短稀台阶法叶、单侧竟壁导坑为法、眼民镜工法等。后两语种方法适罪于跨度较榆大的隧道缎,但它们蓄的断面闭躺合时间较落迟,必须尺注意防止摇边墙混凝搏土受压向贼隧道内挤纹。另外环形开益挖留核难心土法、中隔墙法私等也可采度用,具狱体选择味应依据妥施工条冠件而定弃。(3)加强支巧护膨胀性围迅岩地段隧臣道,除开似挖后需立鸣即喷射混夹凝土外,逗应及早进饮行支护。庸当膨胀压条力较大时召,应根据铃实际情况伞及围岩变喝形状态,渠可采用不穗同类型的且型钢支撑哗,或钢管菌环箍支撑涝、钢格栅允支撑等。擦拱圈灌注坐后,拱脚酿部位应立弃即设置足平够强度的米横撑,以含抵挡两侧赤围岩向内禾挤压变形员。『2▎黄土1.黄土对袜隧道施杂工的影五响(1)黄土节理在红棕色字或深褐色气的古土壤旗黄土层,常常具有各永方向的构警造节理,河并有一定芦延续性。哀在隧道开提挖时,土钩体容易顺熔着节理张棕松或剪断抚。如果这潮种地层位搂于隧道顶榜部,则极阅易产生“涝塌顶”。斜如果位于似侧壁,则替普遍出现印侧壁掉土谨,若施工蝇时处理不维当,常会叨引起较大的的坍塌。(2)黄土冲沟样地段、黄驶土溶洞与遥陷穴隧道在黄圈土冲沟或孟塘边地段抬施工时,革当隧道在著较长的范术围内沿着探冲沟或塘轻边平行走境向,而覆汤盖较薄或乒偏压很大啦的情况下油,容易发姿生较大的饲坍塌或滑城坡现象。黄土溶洞斜与陷穴是哪黄土地区堂经常见到叠的不良地鸣质现象,插隧道若修侮建在其上亚方,则有晌基础下沉纷的危害。扰隧道若修纸建在其下漫方,常有锣发生冒顶聚的危险。捕隧道若修闯建在其邻艺侧,则有盘可能承受茅偏压,(3)水对黄夺土隧道秀施工的赚影响黄土在课干燥时登很坚固辩,承压仁力也较息高,施揭工可顺样利进行谱。当其附受水浸雕湿后则绕呈不同羡程度的王湿陷性雨,会突重然发生池下沉现宁象,使引开挖后知的围岩缺迅速丧糠失自稳纱能力,光如果支释护措施核满足不制了变化建后的情昨况,极班容易造矩成隧道得坍塌。若洞内顷排水不彼良,洞喉内道路串会泥泞伤难行,研不论是贫无轨还隙是有轨丽运输都袖会给道屿路的维据护、机沸械的使办用与保瞎养、隧竟道的铺姿底或仰旷拱施工箩等作业敲造成很暗大的困返难。2.黄土隧驰道施工欧要点黄土隧积道施工扬,应做好黄土善中构造节秀理的产状屠与分布状穴况的调查。对因构盒造节理切满割而形成宽的不稳定泽部位,在默施工时应复加强支护令措施,防思止坍塌,欣确保安全坛施工。施工中叠应遵循寸“短开挖疼、少扰内动、强屡支护、棉实回填茫、严治从水、勤骡量测”的施薯工原则叫,要求农施工工吸序紧凑湿,精心痛组织施临工。开挖方法贵宜采用短台阶法或环形开避挖留核慌心法,初期芒支护应栽紧跟开载挖面施绩作。黄寸土围岩镇开挖后芬不能暴理露时间移过长,价否则围颤岩壁面倡会风化每至内部建,使得刮土体松配弛加快龄,以至初发生坍甘方。做好洞顶盆、洞门及巩洞口的防敲排水系统稻工程,并妥镜善处理垄好陷穴限、裂缝闻,以免颈地面积唤水浸蚀漏洞体周警围,造牛成土体碑坍塌。3.黄土隧道惭的洞门设恳计应遵循璃的原则非湿陷候性黄土库地基上灵的洞门储设计应考虑地表蓄水冲刷防坝护;湿陷鲁性黄土戒地基上龟的洞门牢,应根驱据黄土钻的物理赖性质,抛对端、筛翼墙地雕基采取兴适当的换填夯实措施;粒黄土隧毒道洞门荣墙背上仪的压力退可按库睬仑理论赴计算,默同时应坑考虑土功壤粘聚量力的作消用,根茂据地质况条件选粥择合理量的洞门饱形式,贝同时要狂对洞门替的稳定踪蝶性进行旬相关演愁算。『3▎溶洞1.溶洞的类剖型溶洞一般镰有死、活、落干、湿、蛾大、小几种类型弄。当隧道穿咳过可溶性沿岩层时,御有的溶洞糟位于隧道蛾顶部,洞翼穴大且岩彼质破碎,柱容易发生躺坍塌。有作的溶洞位依于隧道底议部,充填站物松软且捡深,使隧臭道基底难臣于处理。火有时溶洞立或溶槽位盲于隧道掌接子面前方咬且有大量欧淤泥质充序填物,当套隧道掘进荐至其边缘密时,含水惧充填物不浙断涌入隧助道,难以榴遏止,甚燥至使地表杯开裂下沉侄,山体压批力剧增。痛有时遇到橡大的水囊灭或地下暗赠河,岩溶悔水或泥砂煎夹水大量馋涌入隧道枝。有的溶扑洞、暗河佣迂回交错概、分支错奏综复杂、嫁范围宽广锋,处理十扣分困难。2.隧道溶洞鬼处理措施隧道通嫌过岩溶裕区,应婶查明溶匹洞分布伸范围和犬类型,粱岩层的表完整稳垂定程度置、填充叮物和地扔下水情品况,据编以确定盖施工方轿法。在侨岩溶地粪段,隧笛道常用奇处理溶静洞的方秀法,有咐“引、堵、报越、绕”四种蠢。(1)引遇到地下勺暗河或溶鸽洞有水流匙时,宜排户不宜堵。膜应在查明奏水源流向辜及其与隧胃道位置的藏关系后,忌用暗管、沉涵管或小投桥等设施雨渲泄水流筝,或开凿哄泄水洞将趴水排除洞外(如图24)。图24桥涵宣捆泄水流(2)堵对已停败止发育睡、跨径唐较小,贞无水的棒溶洞,蔽可根据据具体情格况,采蹲用混凝淹土、浆爬砌片石趣或干砌胆片石回逢填封闭慢;或加患深边墙酿基础,晃加固隧途道底部(如图25)。当隧眼道拱顶若有溶洞猪时,可跑视溶洞键的岩石弦破碎程翻度在溶行洞顶部滔采用锚呀杆或网亿锚喷加乞固,必滨要时可根考虑注差浆,并销加设隧茄道护拱瘦及拱顶酱回填进馆行处理(如图26)。图25溶洞堵填图26锚杆加稻固与护峰拱干砌片石混凝土吹填实浆砌片态石浆砌片石锚杆浆砌片石恭或混凝土塑护拱片石、真碎石回货填密实(3)越当隧道碗一侧遇缎到狭长火而较深龄的溶洞昼,可加袖深该侧鉴的边墙先基础通预过(图27)。隧道企底部遇狮有较大摧溶洞并圆有流水员时,可尿在隧道

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